專利名稱：帶有集成熱交換器的燃料電池端部裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池，并主要涉及燃料電池系統(tǒng)的端板和熱交換器。更特殊的，本發(fā)明涉及高度集成、緊湊式熱交換器以便用于高溫燃料電池的過熱的燃?xì)庵小?br> 背景技術(shù)：
燃料電池是一種依靠電化學(xué)反應(yīng)直接將儲存在燃料(如氫或甲烷)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。這區(qū)別于傳統(tǒng)電力產(chǎn)生方法，傳統(tǒng)方法必須首先燃燒燃料產(chǎn)生熱量，隨后將熱能轉(zhuǎn)化成機械能，最后轉(zhuǎn)化成電能。燃料電池使用更直接的轉(zhuǎn)化方法，在提高效率和減少污染物排放上都比傳統(tǒng)方法具有顯著優(yōu)勢。
通常，類似于蓄電池，燃料電池包括被電解液分開的一個負(fù)電極(陽極)和一個正電極(陰極)，電解液用于使正負(fù)極之間的帶電離子導(dǎo)電。然而，與蓄電池不同，只要燃料和氧化劑分別供應(yīng)給陽極和陰極，燃料電池就會連續(xù)產(chǎn)生電力。為了達到這一目的，接近陽極和陰極提供氣流場，通過氣流場提供燃料和氧化劑氣體。為了產(chǎn)生有用的電平，多個單獨的燃料電池必須串聯(lián)堆疊，各電池之間設(shè)有導(dǎo)電的分隔板。
用于穩(wěn)定供電的常規(guī)燃料電池堆中，燃料電池的有效面積大，典型的尺寸在0.5-1m2之間。為了給電池施加合適的界面壓力，必須通過端板向電池施加大的壓縮載荷。因為端板必須保持平直，以便保證電池之間緊密接觸，端板相對于其長和寬一般較厚。該厚度增加了燃料電池堆的總長和動力設(shè)備的大小。
此外，對于高溫燃料電池系統(tǒng)，需要熱交換器以便在燃?xì)鈧魉偷诫姵囟阎皩⑷細(xì)饧訜嶂两咏姵囟训臏囟?。在燃料電池系統(tǒng)的一種類型中，這種熱交換器被放在燃料電池堆的外部，作為動力設(shè)備的平衡系統(tǒng)的一部分。這就需要附加空間以容納相當(dāng)厚的絕緣材料(2-3英寸)來包住熱交換器。而且，此類系統(tǒng)中，必須用管道將處理氣體輸入或輸出熱交換器，既增加了該系統(tǒng)的尺寸又增加了成本。
按照美國專利No.5,856,034的說明，在封閉燃料電池堆的已經(jīng)絕熱的燃料電池模塊中放置熱交換器可取消熱交換器的絕熱。特別地，熱交換器放置在上游并緊鄰堆的陰極入口面，必然要建造足夠大的熱交換器以至于完全蓋住了陰極入口面。同樣，在該系統(tǒng)中，由于熱交換器出口處固有的溫度非均勻分布，堆的入口溫度分布也不均勻。這種情況是不理想的，因為陰極入口溫度不均勻不僅會造成堆中潛在的性能波動，而且會造成由于堆面熱膨脹差異而引起電池之間液封滲漏的危險。
美國專利No.5,009,968闡述了一種端板結(jié)構(gòu)，其中使用薄膜以保持與燃料電池堆的端部電池良好的電接觸。該薄膜結(jié)構(gòu)并不特別適合從堆中均勻收集電流。美國專利No.4,719,157闡述的薄端板帶有多個電流收集終端，用來防止端板變形。此外，這種排列并非適合提供均勻的電流收集。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種燃料電池堆端部裝置，其具有適合以熱交換關(guān)系接受和輸送氣體和/或適合限制電流從燃料電池堆流向集流桿。


本發(fā)明的上述以及其他特點和方面在結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)描述后將更清晰，附圖中圖1和2是按照本發(fā)明原理的端部裝置的立體圖；圖3是沿圖2的線3-3截取的、圖1的端部裝置代表性的頂視剖面圖；圖4是使用圖1端部裝置的燃料電池堆代表性的正剖視圖；圖5是常規(guī)燃料電池堆代表性的側(cè)剖視圖；圖6是圖4燃料電池堆代表性的側(cè)剖視圖。
具體實施例方式
參見圖1、2和3，本發(fā)明說明性的實施例有一個適合于連接在燃料電池堆一端的端部裝置1。端部裝置1內(nèi)裝有一組件2，組件2包括與通過該組件的第一、第二氣體的流動分別相關(guān)的第一裝置2A和第二裝置2B，而且該兩個裝置一起作為熱交換器。在圖示情況下，第一、第二氣體分別是燃料電池堆陽極或燃料入口氣體和燃料電池堆陰極排放氣體。
具體地，第一裝置2A有一個入口3，通過流入口3燃?xì)膺M入進氣室18(如箭頭7所示)。燃?xì)馐占谶M氣室18中，沿著方向8流過第一組管19A，并且被送到旋轉(zhuǎn)增壓室20。燃?xì)庋胤较?流過一折返增壓室20，并且從增壓室20沿著方向10流過管19B。氣體被通過管19B輸送到出氣室21(圖2和3所示)。燃?xì)獍凑占^11指示方向穿過出口管4離開出氣室21，按照下面圖6中將進一步詳細(xì)闡述，燃?xì)饬鬟^燃料電池堆。
第二裝置2B形成一個圍欄圍住第一裝置2A。在該說明性實例中，第二裝置2B有第一板(或者頂板)14，相對的側(cè)壁15A和15B，前壁25A和后壁25B，以及第二板(或者底板)16，這樣形成一個具有合適長度和寬度的總的為中空的箱結(jié)構(gòu)以與燃料電池堆匹配，而且深度合適，使得在加上堆的壓縮載荷時該箱結(jié)構(gòu)仍保持平直在允許公差內(nèi)。如圖1和圖2所示，第一裝置2A被包含在第二裝置2B的中空的內(nèi)部。此外，入口端5(如圖1所示)和出口端6(如圖2所示)形成于裝置2B相對的側(cè)壁15A和15B。另外圖示中的第二裝置2B有多個元件17在第一板14和第二板16之間延伸以便向第二裝置2B提供結(jié)構(gòu)支撐。元件17將在以下關(guān)于端部裝置的集電特性中進一步詳細(xì)闡述。
燃料電池堆陰極氣體穿過入口端5進入第二裝置2B(如圖1中箭頭12所示)，并且沿著完全橫向的方向流到多個管19A、19B。按照上面關(guān)于第一裝置2A的闡述，燃?xì)庋刂窂?和10流入第一、第二組多管19A、19B。共同地，管19A、19B都有所需的熱交換面，以便充分將熱量從熱的陰極氣體傳送給燃?xì)?，從而提高燃?xì)鉁囟冗_到送入電池堆的理想溫度。陰極出口氣體通過開口6離開端面板(如圖2中方向13所示)。
第一裝置2A的管19A、19B被設(shè)計成機械地將構(gòu)成堆端面的第一板(頂板)14、第二板(底板)16和第二裝置2B的側(cè)壁15A、15B分開。這種結(jié)構(gòu)防止第一裝置2A連接處應(yīng)力過大和熱變形而影響第二裝置2B的頂板14和底板16平直。
此外，在圖1、2、3中描述的是在第二裝置2B中的一個分離室23，適合收集通過陽極出口總管(圖中未示出)從燃料電池堆中出來的陽極出口氣體。燃料電池堆陽極出口氣體被通過形成于第二裝置2B背壁25B的入口22送到室23，并通過形成于側(cè)壁15A中的出口24離開室23。在端部裝置的上述結(jié)構(gòu)下，為了向堆輸送和從堆排出處理氣體，所有氣體連接部分(導(dǎo)管、管道、波紋管)被制成在堆的一端穿過端部裝置1。
圖4中燃料電池堆的橫截面圖中顯示了陰極氣體流過使用本發(fā)明端部裝置1的燃料電池堆的路徑。首先，陰極入口氣體沿著堆的第一面104A沿箭頭10指示方向進入燃料堆104。陰極氣體流過電池堆，并從與堆的第一面104A相對的堆的第二面104B離開電池堆。與面104B連接的是陰極出口氣體收集管106。陰極出口或者排放氣體被收集到陰極出口總管106，并按照箭頭102所示方向流過陰極出口氣體總管106。陰極出口氣體總管106將陰極出口氣體通過開口5送到端部裝置1。陰極出口氣體隨后沿著箭頭103表示的方向并且按照上述關(guān)于圖1-3的描述流過端部裝置，和通過開口6離開端部裝置。這種結(jié)構(gòu)中，如前所述，通過端部裝置1內(nèi)的熱交換器，熱量被從燃料電池堆陰極排放氣體傳遞給陽極入口氣體。
在常規(guī)系統(tǒng)中，如圖5所示，熱量來自燃料電池堆陰極氣體入口流接收(箭頭201所示)，這需要一個沿著整個堆面設(shè)置的組件207進行陰極和陽極氣體之間的熱交換。陰極出口氣體流經(jīng)熱交換器207后，流過堆204，然后離開堆進入陰極出口氣體總管206。根據(jù)本發(fā)明，通過提供給固定在燃料電池堆端部的端部裝置熱交換，而不是如圖5的常規(guī)結(jié)構(gòu)沿著整個堆面進行熱交換，如以上討論，可避免需要空間大，堆入口溫度非均勻分布以及電池之間液封滲漏的危險等問題。
圖6顯示陽極氣體或者燃?xì)饬鬟^使用本發(fā)明端部裝置1的燃料電池堆的路徑。燃?xì)膺M入入口309處的端部裝置1，充滿高壓入口18(圖6中未出示)，并按照箭頭310所示以基本U型路徑流過管19A、折返增壓室20(圖6中未出示)和管19B。如上所述，陽極氣體通過從橫向流動到管19A、19B的陰極出口氣體的熱交換而過熱。隨后，被加熱的陽極氣體離開管19B，從端部裝置1的出口增壓室21(圖6中未出示)按照箭頭311指示方向流入燃料集流管308。燃料集流管308被設(shè)置在燃?xì)馊肟诳偣?07的內(nèi)部，并沿著總管307的長度延伸。燃料集流管308和氣體入口總管307允許被加熱的燃?xì)庠谘刂偣荛L度的各點離開集流管和總管并按照箭頭312指示的方向流入燃料電池堆。如圖6所示，燃?xì)饬鬟^燃料電池堆104的方向312垂直于陰極氣體流過燃料電池堆的方向，但陽極和陰極氣體流動路徑不相交。燃?xì)饬鬟^堆104后進入陽極出口氣體總管306，而且按照箭頭313指示方向流動。陽極出口氣體總管306隨后將氣體按照箭頭314指示方向送到端部裝置1的陽極出氣室23。在端部裝置1的陽極出氣室23內(nèi)，通過必要的管道系統(tǒng)將陽極出口氣流收集以便傳送到燃料電池動力設(shè)備的平衡系統(tǒng)。
具有本發(fā)明端部裝置1，任何會影響裝置壽命的燃?xì)庑孤┒紩⒓幢魂帢O出口氣體從堆中清除。這與在堆上游放置熱交換器的情況不同，在那種情況下，泄漏在離開燃料電池塊之前必定首先經(jīng)過堆和陰極出口總管。造成燃料電池堆內(nèi)燃?xì)饣旌暇奂奈ｋU被減少。
回到圖4，集流桿105、107被設(shè)置在燃料電池堆的陽極端和陰極端。堆的陽極端的集流桿107通過多個元件17與第一板4留有空間(如圖1-3所示)。在圖示情況下，元件17由導(dǎo)電材料制成，形狀呈圓柱形。如圖1-3中詳示，元件17在第一板14和第二板16之間延伸，而且在上述第一組和第二組管19A、19B之間以及陽極出氣室23內(nèi)間隔均勻地排放。在此說明性實例中，端部裝置1的第一板14與堆電接觸，第二板16(見圖1)與集流桿107電接觸。這樣，元件17在端部裝置的第一板14和第二板16之間提供電連接，并附加地對端部裝置提供結(jié)構(gòu)支撐，分散堆工作過程中端部裝置內(nèi)產(chǎn)生的機械應(yīng)力和熱應(yīng)力。
圖5顯示代表性的常規(guī)燃料電池堆的側(cè)剖視圖。如圖5所示，堆各端的集流桿205緊鄰堆的陽極端和陰極端，并直接從堆收集電流。在圖4所示的本發(fā)明中，集流桿107和端部裝置1的第一板14通過多個元件17分開，這種設(shè)計的優(yōu)點在于元件17起到了稍微限制電流流動的作用，允許通過均勻分布的元件17更均勻地從堆中收集電流。
在所有情況下都可以理解上述裝置、方法和布置僅僅是多種可能的具體代表本發(fā)明應(yīng)用實例的說明。根據(jù)本發(fā)明原理可以容易地設(shè)計眾多不同的其他布置，而并不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如，在如圖4所示堆陽極一端的位置，該端部裝置既可以被放置到燃料電池堆的陽極端也可以放置到陰極端。此外，也可以設(shè)計使用板翼、緊湊式熱交換器。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池堆端部裝置，包括一個組件，適合接收第一、第二氣體，適合以熱交換關(guān)系輸送上述第一、第二氣體，并在熱量從一種氣體傳遞到另一種氣體后輸出上述氣體。
2.按照權(quán)利要求1的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述組件包括一個限定上述第一氣體封閉氣流路徑的第一裝置；一個封閉上述第一裝置并限定與上述第一裝置相交的第二氣體流動路徑的第二裝置，上述第一、第二裝置作為適合從上述第二氣體向上述第一氣體傳熱的熱交換器。
3.按照權(quán)利要求2的燃料電池端部裝置，其特征在于上述第一裝置包括用來接收并傳送上述第一氣體的多個管，而上述第二裝置包括一個殼體，其中放置上述多個管。
4.按照權(quán)利要求3的燃料電池端部裝置，其特征在于所述的多個管有表面區(qū)域適合熱量從在上述第二裝置流的上述第二氣體傳遞至在上述的多個管中的上述第一氣體。
5.按照權(quán)利要求4的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第二裝置的形狀呈中空的箱形，形成上述殼體，上述的中空的箱限定上述熱交換器的外壁。
6.按照權(quán)利要求5的燃料電池堆端部裝置，其特征在于還包括一個安裝在上述中空的箱中并適合接收第三氣體的第三裝置。
7.按照權(quán)利要求6的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述中空的箱有第一、第二相對的外壁，而且第二裝置包括一個位于在上述中空的箱的上述第一外壁內(nèi)的入口端和一個位于上述中空的箱的上述第二外壁的出口端。
8.按照權(quán)利要求7的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第二氣體經(jīng)過上述入口端流入上述第二裝置，并經(jīng)過上述出口端流出上述第二裝置，并且上述第二氣體沿5上述第一裝置內(nèi)的上述多管的方向橫交的方向流過上述第二裝置。
9.按照權(quán)利要求8的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第一氣體是燃料電池堆陽極入口氣體，而上述第二氣體是燃料電池堆陰極出口氣體。
10.按照權(quán)利要求9的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述燃料電池堆陰極出口氣體從上述燃料電池堆通過位于上述燃料電池堆一側(cè)的陰極出口氣體總管被輸送到上述第二裝置的入口端。
11.按照權(quán)利要求4的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第一氣體是燃料電池堆陽極入口氣體。
12.按照權(quán)利要求11的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第二氣體是燃料電池堆陰極出口氣體。
13.按照權(quán)利要求12的燃料電池堆端部裝置，其特征在于還包括一個適合從上述燃料電池堆接收第三氣體的第三裝置。
14.按照權(quán)利要求13的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第三裝置被安裝在上述第二裝置內(nèi)，并且上述第三氣體是燃料電池陽極出口氣體。
15.按照權(quán)利要求14的燃料電池堆端部裝置，其特征在于所有用于向上述燃料電池堆輸送和從上述燃料電池堆排出處理氣體的連接件都安裝在上述端部裝置內(nèi)。
16.按照權(quán)利要求14的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第一裝置還包括一個進氣室和一個出氣室，上述出氣室通過上述多個管與上述進氣室相連。
17.按照權(quán)利要求16的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第一裝置還包括一個折返增壓室，上述折返增壓室通過上述第一組多個管連接到上述進氣室，且通過上述第二組多個管連接到上述出氣室。
18.按照權(quán)利要求17的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述燃料電池陽極入口氣體按照全U型路徑流入上述進氣室，經(jīng)過上述第一組多個管、上述折返增壓室和上述第二組多個管，到達上述出氣室。
19.按照權(quán)利要求17的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第一裝置的上述出氣室將上述燃料電池陽極入口氣體與上述陽極入口氣體總管連通，該總管位于上述燃料電池堆一側(cè)并向上述燃料電池堆提供陽極氣體。
20.按照權(quán)利要求19的燃料電池堆端部裝置，其特征在于通過位于上述燃料電池堆一側(cè)的陽極出口氣體總管將上述燃料電池堆陽極出口氣體從上述燃料電池堆連通到上述堆端部裝置的上述第三裝置。
21.按照權(quán)利要求18的燃料電池堆端部裝置，其特征在于上述第二裝置還包括一個形成于上述殼體一側(cè)的入口端和一個形成于上述殼體一側(cè)相對一側(cè)的出口端。
22.按照權(quán)利要求21的燃料電池堆端部裝置，其特征在于燃料電池堆陰極出口氣體經(jīng)過上述入口端進入上述第二裝置，并經(jīng)過上述出口端離開上述第二裝置，上述燃料電池陰極出口氣體沿與上述第一裝置內(nèi)第一和第二組多個管的方向橫交的方向流經(jīng)上述第二裝置。
23.一個燃料電池堆，包括多個燃料電池和安裝在電池堆各端的燃料電池堆端部裝置，上述燃料電池堆端部裝置之一包括一個組件，該組件適合接收第一和第二氣體、適合以熱交換關(guān)系輸送上述第一和第二氣體并在熱量從一種氣體傳遞到另一種氣體后輸出上述氣體。
24.按照權(quán)利要求23的燃料電池堆，其特征在于上述熱交換器適合將氣體在輸送在到上述電池堆之前使燃?xì)膺^熱。
25.按照權(quán)利要求23的燃料電池堆，其特征在于上述組件包括第一裝置，用來限定上述第一氣體的封閉的流動路徑；第二裝置，包住上述第一裝置并限定與上述第一裝置相交的上述第二氣體的流動路徑，上述第一和第二裝置作為適合將熱量從第二氣體向上述第一氣體傳遞的熱交換器。
26.按照權(quán)利要求25的燃料電池堆，其特征在于第一裝置包括一個用于接收和傳送上述第一氣體的多個管，而上述第二裝置包括一個殼體，其內(nèi)安裝了上述多個管。
27.按照權(quán)利要求26的燃料電池堆，其特征在于上述多個管有適合從在上述第二裝置中流的上述第二氣體的熱量傳到在上述多個管內(nèi)流的第一氣體的一個表面區(qū)域。
28.按照權(quán)利要求27的燃料電池堆，其特征在于上述燃料電池端部裝置是中空的箱型，組成上述殼體，上述中空的箱限定上述熱交換器的外壁。
29.按照權(quán)利要求28的燃料電池堆，其特征在于還包括一個設(shè)置在上述中空的箱內(nèi)的第三裝置，上述第三裝置適合接收第三氣體。
30.按照權(quán)利要求27的燃料電池堆，其特征在于上述第一氣體是燃料電池堆陽極入口氣體。
31.按照權(quán)利要求30的燃料電池堆，其特征在于上述第二氣體是燃料電池堆陰極出口氣體。
32.按照權(quán)利要求31的燃料電池堆，其特征在于上述組件還包括一個適合從上述燃料電池堆接收的第三氣體的第三裝置。
33.按照權(quán)利要求32的燃料電池堆，其特征在于上述第三裝置被設(shè)置在上述第二裝置內(nèi)，其特征在于上述第三氣體是燃料電池陽極出口氣體。
34.按照權(quán)利要求32的燃料電池堆，其特征在于所有用于向上述燃料電池堆輸送和從上述燃料電池堆排放處理氣體的連接件都設(shè)置在上述組件內(nèi)。
35.按照權(quán)利要求34的燃料電池堆，其特征在于上述第一裝置還包括一個進氣室和一個出氣室，上述出氣室通過多個管與上述進氣室連接。
36.按照權(quán)利要求35的燃料電池堆，其特征在于上述第一裝置還包括一個折返增壓室，上述折返增壓室通過上述第一組多個管連接到上述進氣室，并通過上述第二組多個管連接到上述出氣室。
37.按照權(quán)利要求36的燃料電池堆，其特征在于上述燃料電池陽極入口氣體按照U型路徑從上述進氣室流經(jīng)上述第一組多個管、上述折返增壓室和上述第二組多個管，到達上述出氣室。
38.按照權(quán)利要求36的燃料電池堆，其特征在于還包括一個設(shè)置在上述電池堆一側(cè)的陽極氣體入口總管，上述陽極氣體入口總管接收從上述第一裝置的出氣室出來的上述燃料電池陽極入口氣體并將上述燃料電池陽極入口氣體連通到上述燃料電池堆。
39.按照權(quán)利要求38的燃料電池堆，其特征在于還包括一個設(shè)置在上述陽極氣體入口總管對面的上述堆一側(cè)的陽極出口氣體總管，上述陽極氣體出口總管將從上述燃料電池堆出來的上述燃料電池陽極出口氣體連通到上述第三裝置。
40.按照權(quán)利要求39的燃料電池堆，其特征在于上述第二裝置還包括一個形成于上述殼體一側(cè)的入口端和形成于上述殼體一側(cè)相對一側(cè)的出口端。
41.按照權(quán)利要求39的燃料電池堆，其特征在于上述燃料電池陰極出口氣體通過上述入口端進入上述第二裝置；以與上述第一組和第二組多個管的方向橫交的方向流過上述第二裝置；并通過上述出口端離開上述第二裝置。
42.按照權(quán)利要求41的燃料電池堆，其特征在于還包括一個設(shè)置在上述電池堆一側(cè)的燃料電池陰極出口氣體總管，上述陰極氣體出口總管將從上述燃料電池堆出來的上述燃料電池陰極出口氣體傳送到上述第二裝置的上述入口端。
43.一種用于固定在燃料電池堆一端和集流桿之間的端部裝置，上述端部裝置包括一種適合限制電流從上述燃料電池堆流向上述集流桿的結(jié)構(gòu)。
44.按照權(quán)利要求43的端部裝置，其特征在于還包括一個電接觸上述燃料電池堆的第一表面和電接觸上述集流桿的第二表面，上述結(jié)構(gòu)與上述第一、第二表面電接觸。
45.按照權(quán)利要求44的端部裝置，其特征在于上述結(jié)構(gòu)包括多個元件，上述元件連接上述端部裝置的第一和第二表面。
46.按照權(quán)利要求45的端部裝置，其特征在于上述結(jié)構(gòu)的上述元件是導(dǎo)電的。
47.按照權(quán)利要求46的端部裝置，其特征在于上述元件在第一和第二表面之間均勻間隔設(shè)置。
48.按照權(quán)利要求47的端部裝置，其特征在于上述每個元件是一個圓柱桿。
49.一種固定在燃料電池堆的端部裝置，上述端部裝置將集流桿與燃料電池堆分開，上述端部裝置包括一個適合限制電流從上述燃料電池堆流向上述集流桿的結(jié)構(gòu)；上述結(jié)構(gòu)還適合接收第一和第二氣體、以熱交換關(guān)系輸送第一和第二氣體、并在熱量從一種氣體傳遞到另一種氣體后輸出上述氣體。
50.一種燃料電池堆，包括多個燃料電池；設(shè)置在上述燃料電池堆端部的集流桿；一個固定在上述多個燃料電池一端的端部裝置，上述集流桿與上述多個燃料電池分開，上述端部裝置包括一個適合限制電流從上述多個電池流向上述集流桿的結(jié)構(gòu)，其特征在于上述結(jié)構(gòu)還適合接收第一和第二氣體，以熱交換關(guān)系輸送第一和第二氣體、并在熱量從一種氣體傳遞到另一種氣體后輸出上述氣體。
51.一種燃料電池堆，包括多個燃料電池；安裝在上述燃料電池堆端部的集流桿；一個固定在上述多個燃料電池端部的端部裝置，上述集流桿與上述多個燃料電池分開，上述端部裝置包括一個適合限制電流從上述多個電池流向上述集流桿的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
公開了一種燃料電池堆端部裝置，該裝置包含一個用于將輸送到堆之前的燃?xì)膺^熱的集成熱交換器。在臨近堆端面板的空間，熱量從熱的陰極出口氣流傳遞到冷的燃料入口氣流。該端部裝置被設(shè)計成中空的箱型，形成熱交換器的外殼，熱交換器在其內(nèi)。該端部裝置有開口，允許直接將燃料電池處理氣體從堆中帶走，而無需在細(xì)的總管上附帶管道系統(tǒng)。分別提供室用于陰極出口氣體和陽極出口氣體，從而允許在堆的端部設(shè)置所有工藝連接件。該端部裝置特征還在于集流桿，集流桿與堆的端部電池被多個元件分開，多個元件為該端部裝置提供結(jié)構(gòu)支撐并起到比一個單獨的大的集流桿收集電流更均勻的作用。
文檔編號F28F19/00GK1732583SQ200380107521
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者S·布蘭切特 申請人:燃料電池能有限公司